JP2018515622A - Synergistic combination of neuronal survival factors and uses thereof - Google Patents
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Abstract
本発明は、ショート及びロングの桿体由来錐体生存因子の相乗組み合わせ、並びに網膜変性疾患を処置するための方法に関する。The present invention relates to a synergistic combination of short and long rod-derived cone survival factors, and methods for treating retinal degenerative diseases.
Description
発明の分野
本発明は、神経変性障害に、より特定すると、神経変性障害を治療及び/又は予防するための医薬組成物に関する。
The present invention relates to neurodegenerative disorders, and more particularly to pharmaceutical compositions for treating and / or preventing neurodegenerative disorders.
発明の背景
神経変性障害は、ニューロン変性を特徴とする広範な重度の衰弱性の病態を包含する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Neurodegenerative disorders include a wide range of severe debilitating conditions characterized by neuronal degeneration.
網膜色素変性(RP)などの桿体錐体ジストロフィーは、桿体光受容器の進行性の死とそれに続く錐体の連続的な喪失を特徴とする、遺伝的に不均一な網膜変性疾患である。RPは、遺伝性網膜変性の最も一般的な形態の1つであり、世界でおよそ1:3,500人が罹患している(1)。RPを引き起こす54を超える突然変異がこれまでに同定されており、これらの突然変異の大部分は桿体特異的転写産物中にある。RP患者は、初期に、桿体機能不全の結果として低照度環境下での視力喪失と、それに伴う黄斑部錐体の媒介による視力の相対的な保存を呈する。しかしながら、疾患が進行するにつれ、桿体の一次喪失に続いて、錐体変性、そして、対応する錐体媒介性の視力の欠如が起こる。環境の大半が人工照明でありかつ多くの活動が高明瞭度の色覚に頼っている現代社会では、RP患者における錐体媒介性の視野の保持は、生活の質の大幅な向上を導くだろう。 Rod cone dystrophy, such as retinitis pigmentosa (RP), is a genetically heterogeneous retinal degenerative disease characterized by progressive death of rod photoreceptors and subsequent loss of cones. is there. RP is one of the most common forms of hereditary retinal degeneration, affecting approximately 1: 3,500 people worldwide (1). Over 54 mutations that cause RP have been identified so far, most of these mutations being in rod-specific transcripts. RP patients initially exhibit a loss of vision in low light environments as a result of rod dysfunction, and the associated conservation of vision, mediated by the macular cone. However, as the disease progresses, primary loss of rods is followed by cone degeneration and a corresponding lack of cone-mediated vision. In modern societies where most of the environment is artificial lighting and many activities rely on high-intelligence color vision, maintaining cone-mediated vision in RP patients will lead to a significant improvement in quality of life .
桿体特異的突然変異によって引き起こされるRPサブセットにおける錐体の喪失はほとんど解明されていないが、必ずしも相互に排他的でない幾つかの機序が提唱されている。幾つかの仮定された機序は、錐体死が、周囲の桿体の、又は桿体との接触の喪失の結果として、網膜色素上皮(RPE)若しくはミュラーグリア(Mueller glia)の変性からのエンドトキシンの放出の結果である、「隣接効果」を暗示する。あるいは、ミュラー細胞の活性化及び毒性分子の放出が役割を果たし得る。別の仮説は、桿体の代謝負荷が喪失するにつれ、脈絡膜の血液循環からRPEによって光受容器層に送達される酸素又はレチノイドの量が過剰にかつ毒性となるという仮説である(2)。Punzo等は、網膜変性のネズミモデルにおいて、ラパマイシン経路のインスリン/哺乳動物標的によって駆動される、飢餓及び栄養の不均衡の結果として錐体が部分的に死滅するという証拠を示した(3)。加えて、桿体によって分泌される及び錐体生存に必要である生存因子の喪失が錐体喪失に寄与し得ると示唆されている(4,5)。 The loss of cones in the RP subset caused by rod-specific mutations has been largely unclear, but several mechanisms have been proposed that are not necessarily mutually exclusive. Some hypothesized mechanisms are that cone death may result from degeneration of the retinal pigment epithelium (RPE) or Mueller glia as a result of loss of contact with or in the surrounding rod. The “adjacent effect” is implied as a result of endotoxin release. Alternatively, Müller cell activation and release of toxic molecules may play a role. Another hypothesis is that as the metabolic burden of the rod is lost, the amount of oxygen or retinoid delivered by the RPE from the choroidal blood circulation to the photoreceptor layer becomes excessive and toxic (2). Punzo et al. Showed evidence that cones partially die as a result of starvation and nutritional imbalance driven by an insulin / mammalian target of the rapamycin pathway in a murine model of retinal degeneration (3). In addition, it has been suggested that loss of survival factors secreted by the rod and necessary for cone survival can contribute to cone loss (4, 5).
最後の仮説に一致して、rd1マウスにおいて、移植された健康な網膜組織が、グラフトされた組織から離れた領域で錐体生存を支援すると示されている(6,7)。 Consistent with the final hypothesis, in rd1 mice, transplanted healthy retinal tissue has been shown to support cone survival in areas distant from the grafted tissue (6, 7).
国際特許出願WO2008/148860A1号は、ニューロン生存を増加させることができ、かつ、RPなどの神経変性障害を治療及び/又は予防するのに有用である、桿体由来錐体生存因子(RdCVF)及びRdCVF2と呼ばれる栄養因子のファミリーを記載している。 International Patent Application WO2008 / 148860A1 is a rod derived cone survival factor (RdCVF) that can increase neuronal survival and is useful for treating and / or preventing neurodegenerative disorders such as RP and It describes a family of trophic factors called RdCVF2.
桿体由来錐体生存因子(RdCVF)は、当初、cDNAライブラリーをスクリーニングするハイスループット法から、この救助効果の原因である候補分子として同定された(4)。桿体は、RdCVFを分泌し、それ故、桿体が死滅するにつれて、このパラクリン因子源が喪失し、そして、RdCVFレベルが減少する。RdCVF、及びそれに似た分泌因子の発現の喪失は、それ故、桿体錐体ジストロフィーで観察される錐体変性の第二波に寄与し得る。RdCVFは、培養物(8)と劣性型及び優性型の網膜色素変性のマウス及びラットモデルに網膜下注射したとき(4,9)の両方において、錐体生存を媒介すると示されている。NXNL1(RdCVFをコードする遺伝子)の破壊は、マウス光受容器を、時間とともに光受容器機能不全及び錐体喪失にますます感受性にさせる(10)。 Rod-derived cone survival factor (RdCVF) was initially identified as a candidate molecule responsible for this rescue effect from a high-throughput method of screening a cDNA library (4). Rods secrete RdCVF, so as the rods die, this paracrine factor source is lost and RdCVF levels decrease. Loss of expression of RdCVF and similar secreted factors may therefore contribute to the second wave of cone degeneration observed in rod cone dystrophy. RdCVF has been shown to mediate cone survival both in culture (8) and subretinal injections in mice and rat models of recessive and dominant forms of retinitis pigmentosa (4,9). Disruption of NXNL1 (the gene encoding RdCVF) makes mouse photoreceptors increasingly sensitive to photoreceptor dysfunction and cone loss over time (10).
NXNL1は、選択的スプライシングを通してRdCVFの2つのアイソフォームをコードする。錐体生存を媒介するアイソフォームは、その対のより長い方の切断型(RdCVFL)であり、酵素機能を付与するC末端伸張を含む(11)。RdCVFのアミノ酸の全てを含有するRdCVFLは、NXNL1遺伝子のエクソン1及び2によってコードされ、かつ、チオレドキシンファミリーのメンバーである(12)。チオレドキシンは、細胞内の適切な還元環境を維持すること及びアポトーシス経路に関与することを含む多様な機能を有する。これらの機能は、チオレドキシンフォールド内の保存されているCXXC触媒部位によって媒介されるチオオキシドレダクターゼ(thioloxidoreductase)反応を介して達成される(13)。 NXNL1 encodes two isoforms of RdCVF through alternative splicing. The isoform that mediates cone survival is the longer truncated form of the pair (RdCVFL) and contains a C-terminal extension that confers enzyme function (11). RdCVFL, containing all of the amino acids of RdCVF, is encoded by exons 1 and 2 of the NXNL1 gene and is a member of the thioredoxin family (12). Thioredoxins have a variety of functions including maintaining an appropriate reducing environment in the cell and participating in the apoptotic pathway. These functions are achieved through a thioloxidoreductase reaction mediated by a conserved CXXXC catalytic site within the thioredoxin fold (13).
しかしながら、依然として、神経変性障害のための追加の神経保護的処置が必要とされている。 However, there is still a need for additional neuroprotective treatment for neurodegenerative disorders.
発明の概要
本発明者等は、驚くべきことに、NXNL1遺伝子のショートアイソフォーム(RdCVF)及びロングアイソフォーム(RdCVFL)を組み合わせることによって、相乗効果を得ることができたことを見いだした。
Summary of the Invention The present inventors have surprisingly found that a synergistic effect could be obtained by combining a short isoform (RdCVF) and a long isoform (RdCVFL) of the NXNL1 gene.
ここで、本発明は、網膜変性疾患を患っている患者を処置するための方法であって、前記患者に、治療有効量のNXNL1遺伝子のショートアイソフォーム、桿体由来錐体生存因子(RdCVF)をコードする第一の核酸及びNXNL1遺伝子のロングアイソフォーム(RdCVFL)をコードする第二の核酸を投与することからなる工程を含む方法に関する。 Here, the present invention is a method for treating a patient suffering from a retinal degenerative disease, wherein the patient is treated with a therapeutically effective amount of a short isoform of the NXNL1 gene, rod-derived cone survival factor (RdCVF). And a second nucleic acid encoding a long isoform of the NXNL1 gene (RdCVFL).
前記ショートアイソフォーム及びロングアイソフォームは、別個のベクターによって投与しても、単一のベクターによって投与してもよい。 The short and long isoforms may be administered by separate vectors or by a single vector.
したがって、一態様において、本発明はまた、桿体由来錐体生存因子(RdCVF)のショートアイソフォームをコードする第一の核酸及びRdCVFのロングアイソフォームをコードする第二の核酸を含む発現ベクターに関する。 Thus, in one aspect, the invention also relates to an expression vector comprising a first nucleic acid encoding a rod-derived cone survival factor (RdCVF) short isoform and a second nucleic acid encoding an RdCVF long isoform. .
別の態様において、本発明はまた、光受容器の変性障害を処置するための方法における使用のためのキットオブパーツであって、以下:
−ショートアイソフォーム[桿体由来錐体生存因子(RdCVF)]をコードする第一の核酸を含む第一の発現ベクター、及び
−ロングアイソフォーム(RdCVFL)をコードする第二の核酸を含む第二の発現ベクターを含むキットオブパーツに関する。
In another embodiment, the present invention is also a kit of parts for use in a method for treating a photoreceptor degenerative disorder comprising:
A first expression vector comprising a first nucleic acid encoding a short isoform [rod-derived cone survival factor (RdCVF)] and a second comprising a second nucleic acid encoding a long isoform (RdCVFL) The present invention relates to a kit of parts including the expression vector.
発明の詳細な説明
本発明は、網膜変性疾患を患っている患者を処置するための方法であって、前記患者に、治療有効量のショートアイソフォーム[桿体由来錐体生存因子(RdCVF)]をコードする第一の核酸及びロングアイソフォーム(RdCVF)をコードする第二の核酸を投与することからなる工程を含む方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a method for treating a patient suffering from a retinal degenerative disease, wherein the patient is treated with a therapeutically effective amount of a short isoform [rod-derived cone survival factor (RdCVF)]. And a second nucleic acid encoding a long isoform (RdCVF).
前記ショートアイソフォーム及びロングアイソフォームは、別個のベクターによって投与しても、単一のベクターによって投与してもよい。 The short and long isoforms may be administered by separate vectors or by a single vector.
したがって、第一の態様において、本発明は、網膜変性疾患を患っている患者に、治療有効量のショートアイソフォーム[桿体由来錐体生存因子(RdCVF)]をコードする第一の核酸及びロングアイソフォーム(RdCVFL)をコードする第二の核酸を投与することからなる工程を含む、前記患者を処置するための方法であって、前記第一の核酸及び前記第二の核酸が単一の発現ベクター中に含有される、方法に関する。 Accordingly, in a first aspect, the present invention provides a method for treating a patient suffering from retinal degenerative disease with a first nucleic acid encoding a therapeutically effective amount of a short isoform [rod-derived cone survival factor (RdCVF)] and a long nucleic acid. A method for treating said patient comprising the step of administering a second nucleic acid encoding an isoform (RdCVFL), wherein said first nucleic acid and said second nucleic acid are single expression It relates to a method contained in a vector.
本発明はまた、ショートアイソフォーム[桿体由来錐体生存因子(RdCVF)]をコードする第一の核酸及びロングアイソフォーム(RdCVFL)をコードする第二の核酸を含む発現ベクターに関する。 The present invention also relates to an expression vector comprising a first nucleic acid encoding a short isoform [rod-derived cone survival factor (RdCVF)] and a second nucleic acid encoding a long isoform (RdCVFL).
本明細書において使用される場合、桿体由来錐体生存因子(RdCVF)という用語は、チオレドキシン様6(Txnl6)又はヌクレオレドキシン様1(NXNL1)遺伝子によってコードされるタンパク質を指す。それは、任意の動物種のRdCVFタンパク質を包含する。典型的には、本発明に係るRdCVFタンパク質は、マウス、ラット、ネコ、イヌ、ヒト以外の霊長類及びヒトを非限定的に含む、哺乳動物のRdCVFタンパク質であることができる。 As used herein, the term rod-derived cone survival factor (RdCVF) refers to a protein encoded by a thioredoxin-like 6 (Txnl6) or nucleredoxin-like 1 (NXNL1) gene. It includes RdCVF protein of any animal species. Typically, an RdCVF protein according to the invention can be a mammalian RdCVF protein, including but not limited to mice, rats, cats, dogs, non-human primates and humans.
別段の定めがない限り、「RdCVF」という用語は、NXNL1遺伝子のショートアイソフォームを指し、そして、「RdCVFL」又は「RdCVF−L」という用語は、NXNL1遺伝子のロングアイソフォームを指す。 Unless otherwise specified, the term “RdCVF” refers to the short isoform of the NXNL1 gene, and the term “RdCVFL” or “RdCVF-L” refers to the long isoform of the NXNL1 gene.
典型的には、マウスでは、ショートアイソフォーム(RdCVF)は、Uniprot登録番号Q91W38下で参照される109アミノ酸長のタンパク質である。ネズミのロングアイソフォーム(RdCVF−L)は、Q8VC33下で参照される217アミノ酸長のタンパク質である。 Typically, in mice, the short isoform (RdCVF) is a 109 amino acid long protein referenced under Uniprot accession number Q91W38. The murine long isoform (RdCVF-L) is a 217 amino acid long protein referenced under Q8VC33.
本発明の一実施態様において、RdCVFのショートアイソフォームは、以下の配列を有する、ヒトRdCVFのショートアイソフォーム(hRdCVF)である: In one embodiment of the invention, the short isoform of RdCVF is the short isoform of human RdCVF (hRdCVF) having the following sequence:
本発明の一実施態様において、NXNL1遺伝子のロングアイソフォームは、登録番号Q96CM4下で参照されかつ以下に示される配列を有する、ヒトRdCVFLのロングアイソフォーム(hRdCVFL)である: In one embodiment of the invention, the long isoform of the NXNL1 gene is the long isoform of human RdCVFL (hRdCVFL), referenced under accession number Q96CM4 and having the sequence shown below:
RdCVFタンパク質及びRdCVFLタンパク質の配列は、Chalmel et al. 2007, BMC Molecular Biology 2007, 8:74 及び国際特許出願WO2008/148860号に記載されている。 The sequences of RdCVF and RdCVFL proteins are described in Chalmel et al. 2007, BMC Molecular Biology 2007, 8:74 and International Patent Application WO2008 / 148860.
本明細書において使用される場合、「ベクター」及び「発現ベクター」という用語は、互換的に使用され、発現ベクターを指す。本発明に係る発現ベクターは、プラスミド、ウイルス、ファージなどの形態であってよい。 As used herein, the terms “vector” and “expression vector” are used interchangeably and refer to an expression vector. The expression vector according to the present invention may be in the form of a plasmid, virus, phage or the like.
典型的には、本発明に係る発現ベクターは、ウイルスであることができる。 Typically, the expression vector according to the present invention can be a virus.
一実施態様において、発現ベクターは、アデノ随伴ベクター(AAV)である。 In one embodiment, the expression vector is an adeno-associated vector (AAV).
AAVは、遺伝子送達に好適なベクターとして当技術分野において広く記載されている。実際に、AAVは、非病原性であり、かつ、広範な組織特異性を提示する。典型的には、本発明に係るAAVは、網膜細胞を標的化することができるAAVである。 AAV has been widely described in the art as a suitable vector for gene delivery. Indeed, AAV is non-pathogenic and presents a wide range of tissue specificities. Typically, the AAV according to the present invention is an AAV that can target retinal cells.
例は、限定されないが、AAV2、AAV2/8、AAV9及びAAV7m8を含む。 Examples include but are not limited to AAV2, AAV2 / 8, AAV9 and AAV7m8.
一実施態様において、本発明に係るAAVは、国際特許出願WO2012/158757号に記載されている方法に従って得られる。 In one embodiment, the AAV according to the invention is obtained according to the method described in the international patent application WO2012 / 158757.
本発明の文脈において、「〜を処置する(treating)」又は「処置(treatment)」という用語は、本明細書において使用される場合、このような用語が適用される障害若しくは病態又はこのような障害若しくは病態の1以上の症状(例えば、網膜変性疾患)の進行を反転、緩和、阻害すること、あるいは、該障害若しくは病態又はその1以上の症状を予防することを意味する。 In the context of the present invention, the terms “treating” or “treatment” as used herein refer to disorders or conditions to which such terms apply or such It means to reverse, alleviate or inhibit the progression of one or more symptoms of a disorder or condition (eg, retinal degenerative disease) or to prevent the disorder or condition or one or more symptoms thereof.
「網膜変性疾患」という用語は、錐体変性と関連する全ての疾患を包含する。網膜変性疾患は、限定されないが、網膜色素変性、加齢黄斑変性、バルデ・ビードル症候群(Bardet-Biedel syndrome)、バッセン・コーンツヴァイク症候群、ベスト病、全脈絡膜萎縮(choroidema)、脳回状萎縮、レーバー先天性黒内障、レフサム病、シュタルガルト病又はアッシャー症候群を含む。 The term “retinal degenerative disease” encompasses all diseases associated with cone degeneration. Retinal degenerative diseases include, but are not limited to, retinitis pigmentosa, age-related macular degeneration, Bardet-Biedel syndrome, Bassen-Kornzweig syndrome, Vest disease, choroidal atrophy, cerebral atrophy, Including Labor congenital cataract, Refsum disease, Stargardt disease or Usher syndrome.
本発明の一実施態様において、網膜変性疾患は、網膜色素変性である。 In one embodiment of the invention, the retinal degenerative disease is retinal pigment degeneration.
本発明によれば、「患者」又は「それを必要とする患者」という用語は、網膜変性疾患を患っている又は患う可能性が高いヒト又はヒト以外の哺乳動物を意図する。 According to the present invention, the term “patient” or “patient in need thereof” intends a human or non-human mammal suffering from or likely to have a retinal degenerative disease.
本発明によれば、組成物の「治療有効量」は、所望の生物学的効果を達成する、この場合では、ニューロン生存率を増加させるのに十分である、治療有効量である。有効投与量は、レシピエントの年齢、性別、健康及び体重、併用処置の種類、もしあれば、処置の頻度、並びに所望される効果の性質に依存することが理解される。しかしながら、好ましい投与量は、当業者によって理解されかつ決定可能である通り、過度な実験なしに、個々の被験体に適合され得る。 According to the present invention, a “therapeutically effective amount” of a composition is a therapeutically effective amount that is sufficient to achieve the desired biological effect, in this case, to increase neuronal survival. It will be appreciated that the effective dosage will depend on the age, sex, health and weight of the recipient, the type of combination treatment, if any, the frequency of treatment, and the nature of the desired effect. However, preferred dosages can be tailored to individual subjects without undue experimentation, as will be understood and determinable by one of ordinary skill in the art.
本発明の発現ベクターは、静脈内投与又は眼内投与に好適であることができる。ある特定の実施態様において、発現ベクターは、硝子体内注射によって投与される。 The expression vector of the present invention can be suitable for intravenous administration or intraocular administration. In certain embodiments, the expression vector is administered by intravitreal injection.
一態様において、本発明はまた、NXNL1遺伝子のショートアイソフォーム[桿体由来錐体生存因子(RdCVF)]をコードする第一の核酸及びNXNL1遺伝子のロングアイソフォーム(RdCVF−L)をコードする第二の核酸を含む発現ベクターと薬学的に許容し得る担体とを含む医薬組成物に関する。 In one aspect, the present invention also provides a first nucleic acid encoding a short isoform of the NXNL1 gene [rod-derived cone survival factor (RdCVF)] and a long isoform of the NXNL1 gene (RdCVF-L). The present invention relates to a pharmaceutical composition comprising an expression vector containing two nucleic acids and a pharmaceutically acceptable carrier.
理論に束縛されるものではないが、ショートアイソフォーム(RdCVF)及びロングアイソフォーム(RdCVF−L)の送達が、相乗効果を導くと考えられる。 Without being bound by theory, it is believed that the delivery of short isoform (RdCVF) and long isoform (RdCVF-L) leads to a synergistic effect.
一方で、ショートアイソフォーム(RdCVF)は、網膜色素上皮(RPE)によって産生及び分泌され、細胞非自律性の機序によって錐体の細胞表面にあるRdCVF受容体を通して好気的解糖を刺激することによって錐体を保護する。 On the other hand, the short isoform (RdCVF) is produced and secreted by the retinal pigment epithelium (RPE) and stimulates aerobic glycolysis through the RdCVF receptor on the cone cell surface by a non-autonomous mechanism Protect the cones.
他方で、ロングアイソフォーム(RdCVFL)は、そのチオオキシドレダクターゼ機能に起因して、細胞自律的に酸化的損傷から錐体を保護する。 On the other hand, the long isoform (RdCVFL) protects the cone from cell-autonomous oxidative damage due to its thiooxide reductase function.
本発明の別の態様において、ショートアイソフォーム及びロングアイソフォーム(RdCVF及びRdCVF−L)は、別個のベクターによって投与され、これは同時又は逐次的に投与することができる。 In another aspect of the invention, the short and long isoforms (RdCVF and RdCVF-L) are administered by separate vectors, which can be administered simultaneously or sequentially.
それ故、本発明はまた、網膜変性疾患を患っている患者に、治療有効量のショートアイソフォーム(RdCVF)をコードする第一の核酸及びロングアイソフォーム(RdCVF−L)をコードする第二の核酸を投与する工程を含む、前記患者を処置するための方法であって、前記第一の核酸及び第二の核酸が別個の発現ベクターに含有される、方法に関する。 Therefore, the present invention also provides a patient suffering from retinal degenerative disease with a second nucleic acid encoding a therapeutically effective amount of a first nucleic acid encoding a short isoform (RdCVF) and a long isoform (RdCVF-L). A method for treating said patient comprising administering a nucleic acid, wherein said first nucleic acid and second nucleic acid are contained in separate expression vectors.
本発明はまた、光受容器の変性障害を処置するための方法における使用のためのキットオブパーツであって、以下を含むキットオブパーツに関する:
−NXNL1遺伝子のショートアイソフォーム[桿体由来錐体生存因子(RdCVF)]をコードする第一の核酸を含む第一の発現ベクター、及び
−NXNL1遺伝子のロングアイソフォーム(RdCVF−L)をコードする第二の核酸を含む第二の発現ベクター。
The invention also relates to a kit of parts for use in a method for treating photoreceptor degeneration disorders, comprising:
A first expression vector comprising a first nucleic acid encoding a short isoform of the NXNL1 gene [rod-derived cone survival factor (RdCVF)], and a long isoform of the NXNL1 gene (RdCVF-L) A second expression vector comprising a second nucleic acid.
本発明は、以下の実施例及び図面を通してさらに説明されよう。 The invention will be further described through the following examples and figures.
実施例1:網膜変性において、AAV−RdCVFは錐体を救助し、そして、AAV−RdCVFLは桿体を保護する。
実施例1は、以下の刊行物の本発明者等によって刊行された実験データに相当する:
Example 1: In retinal degeneration, AAV-RdCVF rescues the cone and AAV-RdCVFL protects the rod.
Example 1 corresponds to experimental data published by the inventors of the following publications:
Byrne LC, Dalkara D, Luna G, Fisher SK, Clerin E, Sahel JA, Leveillard T, Flannery JG., J Clin Invest., 2015 Jan;125(1):105-16. doi: 10.1172/JCI65654. Epub 2014 Nov 21.「Viral-mediated RdCVF and RdCVFL expression protects cone and rod photoreceptors in retinal degeneration」(以下の参考文献のリストの32)。 Byrne LC, Dalkara D, Luna G, Fisher SK, Clerin E, Sahel JA, Leveillard T, Flannery JG., J Clin Invest., 2015 Jan; 125 (1): 105-16.doi: 10.1172 / JCI65654. Epub 2014 Nov 21. “Viral-mediated RdCVF and RdCVFL expression protects cones and rods in retinal degeneration” (32 in the list of references below).
本発明者等は、PDE6(桿体特異的サイクリックGMPホスホジエステラーゼ)のβ−サブユニットの突然変異から生じる桿体錐体ジストロフィーのよく特徴付けられたモデルであるrd10マウス中への遺伝子導入を介して、2つのRdCVFアイソフォーム(RdCVF及びRdCVFL)の発現の効果を評価することによってNXNL1遺伝子の二機能性を研究する実験を記載する(14,15)。rd10の網膜変性は、P15−P20によって光受容器の大部分を喪失する最も広く研究されている劣性網膜変性モデルのrd1マウスの変性速度より遅い。rd10マウスでは、桿体喪失は、P18で始まり、P25前後にピークを迎えるので、桿体喪失の主要段階が光受容器の最終分化と重複しない(16)。rd10マウスモデルは、遺伝子治療に適しており(17,18)、そして、このマウスモデルにおいて抗酸化処置が桿体喪失を遅らせると示されている(19)。加えて、低照度条件で飼育することは、網膜変性の速度を遅らせると示されており、このことは、治療的処置の可能性を拡げる(17)。 Through gene transfer into rd10 mice, a well-characterized model of rod cone dystrophy resulting from mutations in the β-subunit of PDE6 (rod-specific cyclic GMP phosphodiesterase). We describe experiments that study the bifunctionality of the NXNL1 gene by assessing the effect of expression of two RdCVF isoforms (RdCVF and RdCVFL) (14, 15). Retinal degeneration of rd10 is slower than that of rd1 mice, the most widely studied recessive retinal degeneration model that loses most of the photoreceptors by P15-P20. In rd10 mice, rod loss begins at P18 and peaks around P25, so the major stages of rod loss do not overlap with photoreceptor terminal differentiation (16). The rd10 mouse model is suitable for gene therapy (17, 18) and in this mouse model antioxidant treatment has been shown to delay rod loss (19). In addition, rearing in low light conditions has been shown to slow the rate of retinal degeneration, which opens up the potential for therapeutic treatment (17).
ここで、本発明者等は、RdCVF及びRdCVFLのAAV媒介性発現の効果を検討する。これらの研究は、2つの経路のウイルスベクター投与を使用する:P1での尾静脈を介したAAV9の全身注射、及びP15での硝子体内注射。早期の全身注射は、桿体細胞死の主要段階の前に、かつ、桿体及び錐体変性に対する導入遺伝子の発現の効果を評価する機会の範囲内で安全に、AAVベクターによってコードされる導入遺伝子の発現の発生を変性過程の早期時点で可能にする。全身送達は、網膜への臨床的に意義のある送達様式ではない。それは、多くの他の組織に同時に感染すること、そして、免疫応答がこのアプローチに対して主要なバリアとなるからである。それ故、本発明者等はまた、硝子体から光受容器を形質導入する7m8と呼ばれるAAVの新規バリアントの硝子体内注射(眼内送達のための一般的に使用されている技術)の効果も検討した(20)。 Here, we examine the effect of AAV-mediated expression of RdCVF and RdCVFL. These studies use two routes of viral vector administration: systemic injection of AAV9 via the tail vein at P1, and intravitreal injection at P15. Early systemic injection is a transduction encoded by the AAV vector prior to the main stage of rod cell death and safely within the scope of assessing the effect of transgene expression on rod and cone degeneration. Allows gene expression to occur early in the degeneration process. Systemic delivery is not a clinically meaningful delivery mode to the retina. That is because many other tissues are infected simultaneously and the immune response is a major barrier to this approach. Therefore, we also have the effect of intravitreal injection (a commonly used technique for intraocular delivery) of a new variant of AAV called 7m8 that transduces photoreceptors from the vitreous. (20).
本発明者等は、RdCVFの2つのアイソフォームの発現が、桿体及び錐体生存に対して正の対比効果を有することをここに示す。全身注射及び硝子体内注射を介したRdCVFの増加した発現は、錐体光受容器の構造的かつ機能的な救助をもたらしたが、桿体に対してはほとんど効果がなかった。RdCVFLはそれ自体、錐体を大幅に救助することはなかったが、RdCVF及びRdCVFLの同時発現は、観察された救助効果を増大させた。対照的に、暗所で飼育したrd10動物の疾患過程早期のRdCVFLの発現は、桿体機能を持続させ、ロドプシンのレベルを増加させ、そして、細胞酸化ストレスの副生成物を減少させた。 We show here that the expression of two isoforms of RdCVF has a positive contrasting effect on rod and cone survival. Increased expression of RdCVF via systemic and intravitreal injections resulted in structural and functional rescue of cone photoreceptors, but had little effect on the rod. While RdCVFL itself did not significantly rescue the cones, co-expression of RdCVF and RdCVFL increased the observed rescue effect. In contrast, expression of RdCVFL early in the course of disease in rd10 animals housed in the dark maintained rod function, increased rhodopsin levels, and decreased cellular oxidative stress by-products.
これらの結果は、RdCVF及びRdCVFLが別々の補完的機序を通して光受容器を保護することを示唆し、かつ、原因となっている突然変異とは無関係に、様々な桿体錐体ジストロフィーを患っている患者の視力を持続させることができる広範に適用可能なウイルスベクター媒介性の遺伝子治療の概念実証を示す。 These results suggest that RdCVF and RdCVFL protect the photoreceptors through separate complementary mechanisms and suffer from various rod cone dystrophies regardless of the causative mutation. A proof-of-concept of widely applicable viral vector-mediated gene therapy that can sustain visual acuity in patients
方法
動物
C57Bl/6J rd10マウス及びP23HマウスをJackson Laboratories(Bar Harbor, ME)から得て、12時間の明暗サイクルで飼育した(但し、暗所飼育のために暗箱に移動させた場合を除く)。全ての実験を、眼科及び視覚研究における動物の使用に関するARVO声明(ARVO Statement for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Research)並びにカリフォルニア大学の実験動物管理室(Office of Laboratory Animal Care at the University of California)(Berkeley, CA)のガイドラインに準拠して行った。
Methods Animals C57B1 / 6J rd10 mice and P23H mice were obtained from Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) and were housed in a 12 hour light / dark cycle (except when moved to a dark box for dark rearing). All experiments were conducted using the ARVO Statement for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Research and the Office of Laboratory Animal Care at the University of California. (Berkeley, CA).
ウイルスベクターの生産
マウス−RdCVF、RdCVFL又はeGFPをコードするcDNAを担持するAAVベクターを、プラスミドの共トランスフェクション法によって生産した(31)。組換えAAVをイオジキサノール勾配超遠心分離及びヘパリンカラムクロマトグラフィー(GE Healthcare, Chalfont St Giles, UK)によって精製した。ウイルス溶離液をバッファ交換し、Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter UnitsでPBS中に濃縮し、そして、定量PCRによって標準曲線に対して滴定した。
Production of viral vectors AAV vectors carrying cDNA encoding mouse-RdCVF, RdCVFL or eGFP were produced by the plasmid co-transfection method (31). Recombinant AAV was purified by iodixanol gradient ultracentrifugation and heparin column chromatography (GE Healthcare, Chalfont St Giles, UK). Virus eluent was buffer exchanged, concentrated in PBS with Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Units, and titrated against a standard curve by quantitative PCR.
アガロース区分及び共焦点顕微鏡検査
網膜を新たに切開し、直ちに4%パラホルムアルデヒド中に4℃で一晩置いた。レリーフ片(relief cut)を作製し、全網膜を5%アガロース中に包埋した。ビブラトーム(VT 1000S, Leica Microsystems)上で150μmの横断切片をカットした。次いで、この切片を、Vectashieldマウンティング媒体(Vector Laboratories, Burlingame California)で共焦点顕微鏡(LSM710, Carl Zeiss; Thornwood, NY)用のスライド上にマウンティングした。
Agarose section and confocal microscopy A new incision was made in the retina and immediately placed in 4% paraformaldehyde overnight at 4 ° C. Relief cuts were made and the entire retina was embedded in 5% agarose. A 150 μm transverse section was cut on a vibratome (VT 1000S, Leica Microsystems). The sections were then mounted on slides for confocal microscope (LSM710, Carl Zeiss; Thornwood, NY) with Vectashield mounting media (Vector Laboratories, Burlingame California).
血管内注射
出生後1日目の子供を固定し、そして、手術用顕微鏡を使用して尾静脈を可視化した。ベクター溶液10μlを3/10ccのインスリン注射器に吸引した。30ゲージ針を静脈に挿入し、プランジャーを手動で押し下げた。合計5×1011のDNase耐性粒子を注射した。静脈の白化に注目することによって正しい注射であったかを検証した。注射後、ケージに戻す前に、子供を37℃の温熱パッド上で数分間回復させた。
Intravascular injection Children from day 1 after birth were fixed and the tail vein visualized using a surgical microscope. 10 μl of the vector solution was aspirated into a 3/10 cc insulin syringe. A 30 gauge needle was inserted into the vein and the plunger was manually depressed. A total of 5 × 10 11 DNase resistant particles were injected. It was verified that the injection was correct by focusing on the whitening of the veins. After injection, the children were allowed to recover for several minutes on a 37 ° C. thermal pad before returning them to the cage.
硝子体内注射
腹腔内注射によってケタミン(72mg/kg)及びキシラジン(64mg/kg)でマウスに麻酔をかけた。30 1/2ゲージの使い捨て針を、上角膜輪部の赤道及び後方にある強膜から硝子体腔へ通した。その後、視神経頭のすぐ上の針を直接観察しながら、体積1μlの合計5×1010のDNase耐性粒子を硝子体腔に注射した。反対側の対照眼は、GFPをコードする遺伝子を担持するベクター又はPBSを受けた。
Intravitreal injection Mice were anesthetized with ketamine (72 mg / kg) and xylazine (64 mg / kg) by intraperitoneal injection. A 30 1/2 gauge disposable needle was passed through the equator of the anterior corneal limbus and the sclera behind it into the vitreous cavity. Then, while directly observing the needle just above the optic nerve head, a total volume of 5 × 10 10 DNase resistant particles in a volume of 1 μl was injected into the vitreous cavity. The contralateral control eye received a vector carrying the gene encoding GFP or PBS.
暗所飼育
暗所飼育マウスは、防光箱(light-safe box)中、低照度赤色光下で出生及び飼育し、この箱を動物の管理のために短い期間だけ開口させ、これを赤色光下で行った。実験用の箱へは動物を遮蔽したケージに入れて出し入れした。
Dark breeding A dark breeding mouse is born and raised in a light-safe box under low-intensity red light, and this box is opened for a short period of time for animal management, and this is opened with red light. Went under. Animals were placed in and out of the experimental box in a shielded cage.
qRT−PCR
動物を、CO2過剰摂取及び頸椎脱臼によって人道的に安楽死させた。各実験条件(n=5)において各マウスから1つの網膜を採取した。各網膜から別々にRNAを抽出し(RNeasy micro kit, Qiagen, Valencia, CA)、DNase消化に供し、そして、得られたRNAを使用してcDNAを作製した。ハウスキーピング遺伝子グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を内部対照として使用し、そして、逆転写酵素なしの非RT対照を使用してゲノムDNAが存在しないことを確認した。RdCVF又はロドプシン用の検証プライマーを使用して、試料に対してqRT−PCRを実施した。WTのcDNA標準曲線を使用したqRT−PCRの相対的な標準曲線法を使用してmRNAレベルを決定し、WTに対する百分率として表した。個々の試料を、技術的反復として3連で流した。
qRT-PCR
Animals were humanely euthanized by CO 2 overdose and cervical dislocation. One retina was collected from each mouse under each experimental condition (n = 5). RNA was extracted from each retina separately (RNeasy micro kit, Qiagen, Valencia, Calif.), Subjected to DNase digestion, and cDNA was prepared using the resulting RNA. The housekeeping gene glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) was used as an internal control and a non-RT control without reverse transcriptase was used to confirm the absence of genomic DNA. QRT-PCR was performed on the samples using verification primers for RdCVF or rhodopsin. MRNA levels were determined using the qRT-PCR relative standard curve method using the WT cDNA standard curve and expressed as a percentage of WT. Individual samples were run in triplicate as technical repeats.
眼底撮影
麻酔をかけた生きているマウスにおいて、GFP発現をモニタリングするフィルタを備えた眼底カメラ(Micron II; Phoenix Research Labs Inc., Pleasanton, CA)で眼底撮像を実施した。プロパラカインの適用後、眼底撮像のためにフェニレフリン(2.5%)及び硫酸アトロピン(1%)で瞳孔を拡張させた。
Fundus imaging Fundus imaging was performed in anesthetized live mice with a fundus camera (Micron II; Phoenix Research Labs Inc., Pleasanton, Calif.) Equipped with a filter to monitor GFP expression. After application of proparacaine, the pupils were dilated with phenylephrine (2.5%) and atropine sulfate (1%) for fundus imaging.
ERG
マウスを2時間暗順応させ、次いで、麻酔をかけ、続いて瞳孔拡張させた。マウスを37℃の温熱パッド上に置き、そして、コンタクトレンズを両眼の角膜上に装着した。基準電極を前額部に、そして接地電極を尾部に挿入した。暗所視野条件下での網膜機能の実験のために、暗バックグラウンドで−3〜1log cd・s/m2の範囲のフラッシュ強度下にてERGを記録した(Espion E2 ERG system; Diagnosys LLC, Littleton, MA)。各刺激を一連の3回のフラッシュで提示した。明所視ERGの記録のために、マウスを最初に桿体飽和バックグラウンドに10分間曝露させた。−0.9〜1.4log cd・s/m2の範囲の刺激を、明バックグラウンドで20回提示した。桿体飽和バックグラウンドでの30Hzの刺激の提示に続いてフリッカーERGを得た。刺激強度及びタイミングをコンピューター制御した。データをMatLab(v7.7; Mathworks, Natick, MA)で解析した。スチューデントt検定を使用してERG振幅を比較した。
ERG
Mice were dark adapted for 2 hours, then anesthetized and subsequently dilated of the pupil. Mice were placed on a 37 ° C. thermal pad and contact lenses were mounted on the binocular cornea. A reference electrode was inserted into the forehead and a ground electrode into the tail. For experiments on retinal function under dark field conditions, ERGs were recorded under flash intensity in the range of -3 to 1 log cd · s / m 2 in the dark background (Espion E2 ERG system; Diagnosys LLC, Littleton, MA). Each stimulus was presented in a series of 3 flashes. For recording photopic ERG, mice were first exposed to a rod saturated background for 10 minutes. Stimulations ranging from -0.9 to 1.4 log cd · s / m 2 were presented 20 times in a light background. Flicker ERG was obtained following presentation of a 30 Hz stimulus in a rod saturated background. Stimulus intensity and timing were computer controlled. Data were analyzed with MatLab (v7.7; Mathworks, Natick, MA). Student t test was used to compare ERG amplitude.
モザイク取得及び錐体定量化
網膜全組織標本を、0.5%BSA、0.1%Triton X-100及び0.1%アジドを含有するPBS(PBTA)中の正常ロバ血清(Jackson ImmunoResearch Laboratories; West Grove, PA)(1:20)を使用して、4℃で一晩ブロッキングし、連続撹拌のために回転器上に置いた。次いで、ヤギ抗S−オプシン(1:100;Santa Cruz Biotechnologies; Santa Cruz, CA)、ウサギ抗M/L−オプシン(1:500;Chemicon International; Temecula, CA)、及びマウス抗ロドプシン(1:100;ブリティッシュコロンビア大学のRobert Molday医師からの寄贈)を含有する抗体カクテルをPBTAの溶液に加え、2日間インキュベートした。次いで、網膜調製物をPBTA中で3×15分間及び1時間洗浄し、その後、対応する二次フルオロフォアを加えて、4℃で一晩インキュベートした。最後に、試料をすすぎ、マウントし、そして、Vectashield((Vector Labs; Burlingame, CA)でカバースリッピングした。40×UPlanFLN(N.A. 1.3)油浸レンズを使用したOlympus Fluoview 1000走査型共焦点レーザ顕微鏡(Center Valley, PA)を使用して、マウス網膜の画像を調査及び収集した。自動ステージ(Applied Scientific Instrumentation: Eugene, OR)を用いて、z軸に1μm間隔でかつx−y方向に1024×1024の画素分解能で光学切片を撮った。次いで、これらのファイルを使用し、バイオイメージ解析ソフトウェアImago(Santa Barbara, CA)を使用して最大値投影を作成した。個々の画像の中で20%の重なりでデジタル画像を撮り、そして、得られた約300〜400個の画像を、Imagoを使用して合成した。その後、Imarisソフトウェア(Bitplane AG, Zurich, Switzerland)及びPythonで書かれたカスタムソフトウェアを使用して錐体カウントを実施した。
Mosaic acquisition and cone quantification Retina whole tissue specimens were obtained from normal donkey serum (Jackson ImmunoResearch Laboratories; PBS containing 0.5% BSA, 0.1% Triton X-100 and 0.1% azide (PBTA); West Grove, PA) (1:20) was blocked overnight at 4 ° C. and placed on a rotator for continuous stirring. Then goat anti-S-opsin (1: 100; Santa Cruz Biotechnologies; Santa Cruz, CA), rabbit anti-M / L-opsin (1: 500; Chemicon International; Temecula, CA), and mouse anti-rhodopsin (1: 100). An antibody cocktail containing (a gift from Dr. Robert Molday, University of British Columbia) was added to the solution of PBTA and incubated for 2 days. The retinal preparation was then washed 3 × 15 minutes and 1 hour in PBTA, after which the corresponding secondary fluorophore was added and incubated overnight at 4 ° C. Finally, the sample was rinsed, mounted, and cover slipped with Vectashield ((Vector Labs; Burlingame, Calif.). Olympus Fluoview 1000 scanning confocal laser microscope using a 40 × UPlanFLN (NA 1.3) oil immersion lens. (Center Valley, PA) were used to examine and collect images of the mouse retina using an automated stage (Applied Scientific Instrumentation: Eugene, OR) at 1 μm intervals on the z-axis and 1024 × in the xy direction. Optical sections were taken at a pixel resolution of 1024. These files were then used to create a maximum projection using the bioimage analysis software Imago (Santa Barbara, Calif.) 20% of the individual images Digital images were taken with the overlap of and the resulting approximately 300-400 images were synthesized using Imago, after which Imaris software (Bitplane AG, Zurich, Switzerland) and Pytho Cone counting was performed using custom software written in n.
TBARSアッセイ
マロンジアルデヒド(MDA)濃度を、TBARSアッセイ(Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA)を使用して決定した。3つの網膜を各アッセイの条件毎にプールし、アッセイを3回繰り返した。合計25mgの音波処理した網膜組織を各アッセイに使用した。プロテアーゼインヒビターカクテルを含有する溶解緩衝液中で網膜を音波処理し、次いで遠心分離した。上清をTBARSアッセイに使用し、3連で調製した技術的反復を用いて製造業者の説明に従ってこのアッセイを実施した。公知の濃度のMDA試料を使用して標準曲線を作成し、そして、得られた曲線に対して試料のMDAの濃度を決定した。
TBARS Assay Malondialdehyde (MDA) concentration was determined using the TBARS assay (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA). Three retinas were pooled for each assay condition and the assay was repeated three times. A total of 25 mg of sonicated retinal tissue was used for each assay. The retina was sonicated in lysis buffer containing a protease inhibitor cocktail and then centrifuged. The supernatant was used for the TBARS assay and the assay was performed according to the manufacturer's instructions using technical replicates prepared in triplicate. A standard curve was constructed using known concentrations of MDA samples, and the concentration of MDA in the samples was determined against the resulting curves.
統計学
両側の対応のある又は対応のないスチューデントt検定を実験群の比較に使用した。0.05未満のP値を統計学的に有意と見なし、星印によって表示する。0.01未満のP値を二重星印によって表示する。エラーバーは、標準偏差を表示する。
Statistics A two-tailed or unpaired Student t test was used for comparison of experimental groups. P values less than 0.05 are considered statistically significant and are indicated by an asterisk. P values less than 0.01 are indicated by double stars. The error bar displays the standard deviation.
結果
P1での尾静脈注射を介したAAV92YFの全身送達
本発明者等は、2つのチロシンからフェニルアラニンへの突然変異を有する自己相補性AAV9ベクター(AAV92YF)の静脈内(尾静脈)注射による早期のRdCVF及びRdCVFL送達の治療効果を調べた。発生中の眼への眼内注射は、出生後一週目では実行不可能であるが、AAV92YFは、P1で尾静脈に注射したときには血液−網膜バリアを横断し、網膜全体の高レベルの遺伝子発現を導くと示されている(21)。全身送達は、かなりの数の桿体が喪失する前の、発生のかなり早期に網膜における発現の発生を導く。GFPの発現を駆動する普遍的なCAGプロモーターを有するAAV92YF(AAV92YF−scCAG−GFP)は早期の網膜発現をもたらし、これを、P8で網膜フラットマウント中にかつP15で開眼後すぐにインビボ眼底画像によって視認できた。P35での眼底画像は、網膜全体で強いGFP発現を示した。網膜フラットマウントは、多数の光受容器が形質導入されたことを明らかにした。P35で、全ての網膜層、神経節細胞、ミュラーグリア、アマクリン細胞及び光受容器、並びにRPEにおいて、GFP発現が観察された。免疫標識なしで容易に視認できた類似の広範で強い発現パターンがWT及びrd10の網膜で観察された。P1にAAV92YF−scCAG−RdCVF、AAV92YF−scCAG−RdCVFL、又はPBSを注射した標準的な明暗サイクルにて飼育されたrd10マウスから収集されたmRNAに対して実施したqRT−PCRは、ウイルスの静脈内注射がP35での網膜において高レベルのRdCVF発現をもたらしたことを明らかにした。予想の通り、RdCVF mRNAのレベルは、同齢のPBSを注射したrd10動物ではWTと比較して大きく低下した(5%±5%WT)。対照的に、AAV媒介性遺伝子送達後の発現のレベルは、WT動物では内因性のRdCVFレベルと同程度であった(AAV92YF−RdCVF=79%±30%WT;AAV92YF−RdCVFL=59%±13%WT)。ロドプシンmRNA発現レベルは、条件全体で低いままであったが、このことは、P35での処置動物及び未処置動物において桿体光受容器喪失率が似ていることを示している(AAV92YF−RdCVF=8%±3%WT;AAV92YF−RdCVFL=1%±1%WT;PBS 6%±1%WT)。
Results Systemic Delivery of AAV92YF via Tail Vein Injection with P1 We have achieved early treatment by intravenous (tail vein) injection of a self-complementary AAV9 vector (AAV92YF) with two tyrosine to phenylalanine mutations. The therapeutic effect of RdCVF and RdCVFL delivery was investigated. While intraocular injection into the developing eye is not feasible at 1 week after birth, AAV92YF crosses the blood-retinal barrier when injected into the tail vein at P1, and high level gene expression throughout the retina (21). Systemic delivery leads to the development of expression in the retina much earlier in development, before a significant number of rods are lost. AAV92YF with a universal CAG promoter driving GFP expression (AAV92YF-scCAG-GFP) resulted in early retinal expression, which was obtained by in vivo fundus imaging in the retinal flat mount at P8 and immediately after opening at P15. It was visible. Fundus images with P35 showed strong GFP expression throughout the retina. Retinal flat mounts revealed that a large number of photoreceptors were transduced. At P35, GFP expression was observed in all retinal layers, ganglion cells, Müller glia, amacrine cells and photoreceptors, and RPE. Similar broad and strong expression patterns that were readily visible without immunolabeling were observed in the WT and rd10 retinas. QRT-PCR performed on mRNA collected from rd10 mice housed in a standard light-dark cycle in which P1 was injected with AAV92YF-scCAG-RdCVF, AAV92YF-scCAG-RdCVFL, or PBS It was revealed that the injection resulted in high levels of RdCVF expression in the retina at P35. As expected, RdCVF mRNA levels were greatly reduced in rd10 animals injected with PBS of the same age compared to WT (5% ± 5% WT). In contrast, the level of expression after AAV-mediated gene delivery was comparable to endogenous RdCVF levels in WT animals (AAV92YF-RdCVF = 79% ± 30% WT; AAV92YF-RdCVFL = 59% ± 13) % WT). Rhodopsin mRNA expression levels remained low throughout the condition, indicating that the rate of rod photoreceptor loss is similar in P35 treated and untreated animals (AAV92YF-RdCVF). = 8% ± 3% WT; AAV92YF-RdCVFL = 1% ± 1% WT; PBS 6% ± 1% WT).
AAV媒介性送達からの導入遺伝子発現は、用量依存的である。AAV92YF−scCAG−GFPの2E+11、5E+11又は1E+12ウイルス粒子を注射し、注射後1ヶ月目に撮像した動物は、ウイルス価が高くなるにつれてGFPレベルが増加したことを示した。加えて、広範なAAV92YF−scCAG−RdCVF力価を注射した動物からのqRT−PCRは、ウイルス粒子を多く注射するにつれてRdCVF発現が増加したことを示した。 Transgene expression from AAV-mediated delivery is dose dependent. Animals injected with AAV92YF-scCAG-GFP 2E + 11, 5E + 11 or 1E + 12 virus particles and imaged one month after injection showed that GFP levels increased with increasing virus titer. In addition, qRT-PCR from animals injected with a broad range of AAV92YF-scCAG-RdCVF titers showed that RdCVF expression increased with more injections of viral particles.
錐体機能に対するAAV92YF.scCAG.RdCVFの注射の効果
P1でマウスにAAV92YF−scCAG−RdCVFを静脈内注射し、その後、標準的な明暗サイクルで飼育した。次いで、明所視網膜電図(ERG)を測定して、錐体機能に対するRdCVF発現の効果を決定した。代表的なERGトレースは、AAV92YF−scCAG−RdCVFL、AAV92YF−scCAG−GFP又はPBSの注射と比較した、AAV92YF−scCAG−RdCVFを注射した眼から記録されたERGの向上した波形及び振幅を説明する。RdCVFのAAV92YF−scCAG媒介性発現は、AAV92YF−scCAG−RdCVFL(46.7±6.4μV、p<0.005)、AAV92YF−scCAG−GFP(46.6±14.9μV、p<0.01)又はPBS(56.5±4.64μV、p<0.01)を注射した動物と比較して、有意に高い振幅の明所視ERGb波(97.1±10.67μV)をもたらした。WTのb波振幅は、156.6±11.4μVであった。ERGを条件毎に5匹の動物から記録した。データを平均±SDとして提示する。また、錐体機能の尺度として明所視フリッカーERGも記録した。代表的なフリッカーERGトレースは、GFPを注射した動物と比較した、向上した振幅及び波形を説明する。
AAV92YF. scCAG. Effect of injection of RdCVF Mice were intravenously injected with AAV92YF-scCAG-RdCVF at P1 and then housed in a standard light-dark cycle. The photopic electroretinogram (ERG) was then measured to determine the effect of RdCVF expression on cone function. A representative ERG trace illustrates the improved waveform and amplitude of ERG recorded from an eye injected with AAV92YF-scCAG-RdCVF compared to injection of AAV92YF-scCAG-RdCVFL, AAV92YF-scCAG-GFP or PBS. AAV92YF-scCAG-mediated expression of RdCVF was AAV92YF-scCAG-RdCVFL (46.7 ± 6.4 μV, p <0.005), AAV92YF-scCAG-GFP (46.6 ± 14.9 μV, p <0.01). ) Or PBS (56.5 ± 4.64 μV, p <0.01) resulted in significantly higher amplitude photopic ERGb waves (97.1 ± 10.67 μV). The WT b-wave amplitude was 156.6 ± 11.4 μV. ERG was recorded from 5 animals per condition. Data are presented as mean ± SD. The photopic flicker ERG was also recorded as a measure of cone function. A representative flicker ERG trace illustrates the improved amplitude and waveform compared to animals injected with GFP.
明所視ERGの救助は、用量依存的であり、このことは、有意な救助が起こるために必要なレベルのRdCVF発現が達成されるべきであることを示している。E+11 vgの注射でERG振幅はわずかに増加したが、その差に有意差はなく、一方で、E+12 vgの注射は、より高いERG振幅をもたらした。 The rescue of photopic ERG is dose dependent, indicating that the level of RdCVF expression required for significant rescue to occur should be achieved. The ERG amplitude was slightly increased with the injection of E + 11 vg, but the difference was not significantly different, whereas the injection of E + 12 vg resulted in a higher ERG amplitude.
導入遺伝子発現は、持続的であり、AAV9−scCAG−GFPを注射した動物におけるGFP発現を、注射の1年後に撮像した網膜フラットマウントにおいて容易に視認することができる。AAV92YF−scCAG−RdCVFを注射したrd10動物において、qRT−PCRは、注射の1年後のRdCVFの上昇したレベルを明らかにする。 Transgene expression is persistent and GFP expression in animals injected with AAV9-scCAG-GFP can be easily visualized on a retinal flat mount imaged one year after injection. In rd10 animals injected with AAV92YF-scCAG-RdCVF, qRT-PCR reveals elevated levels of RdCVF one year after injection.
AAV92YF.scCAG.RdCVFを注射した動物における錐体密度
免疫蛍光標識した錐体外節の自動計測を使用して、錐体生存を定量する。過去にERG記録に使用した動物由来の網膜全体をフラットマウントし、S−オプシン(青色の標識)及びM/L−オプシン(赤色の標識)に対する抗体で染色した。高解像度40×zスタック画像を網膜全体にわたって収集し、登録し、そして、一緒にまとめてモザイクを作製した。網膜フラットマウントのモザイクは、AAV92YF−scCAG−RdCVFを注射した動物由来の全フラットマウントにおいて、S−オプシン及びM/L−オプシンの両方で標識されたより多い数の錐体を明らかにした。両タイプのより多い数の生存錐体が、最も重度の変性のある網膜の領域である、視神経頭近傍のより高い解像度画像に見られる。AAV92YF−scCAG−RdCVF及びPBSを注射した網膜における錐体密度の自動定量化は、処置した眼において、S−錐体及びM/L−錐体の両方の1mm2当たりの有意に多い数を明らかにした。S−錐体密度は:RdCVFで処置した眼:5573±211/mm2;PBSで処置した眼:2,961±917/mm2;p<0.01、WT錐体:7446±868/mm2であった。M/L−錐体密度は:RdCVFで処置した眼:8755±1572/mm2;PBSで処置した眼:2682±293/mm2;p<0.01;WT錐体 9761±784/mm2であった。
AAV92YF. scCAG. Cone density in animals injected with RdCVF Cone survival is quantified using automatic measurement of immunofluorescently labeled cone outer segments. The entire animal-derived retina previously used for ERG recording was flat mounted and stained with antibodies against S-opsin (blue label) and M / L-opsin (red label). High resolution 40 × z stack images were collected across the retina, registered, and grouped together to create a mosaic. Retina flat mount mosaics revealed a higher number of cones labeled with both S-opsin and M / L-opsin in all flat mounts from animals injected with AAV92YF-scCAG-RdCVF. A larger number of surviving cones of both types are seen in higher resolution images near the optic nerve head, the region of the retina with the most severe degeneration. Automatic quantification of cone density in retinas injected with AAV92YF-scCAG-RdCVF and PBS reveals significantly higher numbers per mm 2 of both S-cones and M / L-cones in treated eyes I made it. S-cone density: RdCVF treated eye: 5573 ± 211 / mm 2 ; PBS treated eye: 2,961 ± 917 / mm 2 ; p <0.01, WT cone: 7446 ± 868 / mm 2 . M / L-cone density: eyes treated with RdCVF: 8755 ± 1572 / mm 2 ; eyes treated with PBS: 2682 ± 293 / mm 2 ; p <0.01; WT cones 9761 ± 784 / mm 2 Met.
AAV92YF−scCAG−RdCVFLの全身注射の効果
動物を暗所で飼育することで、桿体喪失の速度を遅らせ、かつアポトーシス前の桿体におけるRdCVFL発現の発生を可能にする。露光を低下させることは、過去に示されている通り光受容器の変性速度を遅らせた(17)。P1でマウスにAAV92YF−scCAG−RdCVFL、AAV92YF−scCAG−GFP又はPBSを注射した(各群n=6)。暗所視全視野ERGを毎週記録した。注射の3、4及び5週後に行った最大強度の光刺激からの記録は、3及び4週目にa波振幅の類似の喪失を明らかにしたが、5週目にはこの改善はもはや見られなかった。この差は、注射後4週目にのみ統計学的に有意であった(p<0.05)。AAV92YF−scCAG−RdCVFL又はPBSを注射したマウスの第二の同腹子に対してより詳細な解析を実施した。この群で、注射の4週間後、より低い光強度(−1及び−2log cd・s/m2)で、a波振幅に最も有意差があることが認められた。代表的なERGトレースは、GFP又はPBSを注射した対照動物と比較した、AAV92YF−scCAG−RdCVFLを注射した動物におけるa波及びb波振幅の保存を説明する。明所視ERGのERG記録は、RdCVFLを発現する眼における錐体ERGの減少の遅延を明らかにし、これは、注射の5週間後に最も顕著であったが、この差は統計学的に有意ではなかった。
Effect of systemic injection of AAV92YF-scCAG-RdCVFL Animals are housed in the dark to slow down the rate of rod loss and allow the development of RdCVFL expression in rods prior to apoptosis. Lowering the exposure slowed down the rate of photoreceptor denaturation as previously shown (17). At P1, mice were injected with AAV92YF-scCAG-RdCVFL, AAV92YF-scCAG-GFP or PBS (n = 6 for each group). Dark vision full field ERG was recorded weekly. Records from maximum intensity light stimulation performed at 3, 4 and 5 weeks after injection revealed a similar loss of a-wave amplitude at 3 and 4 weeks, but this improvement is no longer seen at 5 weeks. I couldn't. This difference was only statistically significant 4 weeks after injection (p <0.05). A more detailed analysis was performed on the second litter of mice injected with AAV92YF-scCAG-RdCVFL or PBS. In this group, the most significant difference in a-wave amplitude was observed at lower light intensity (-1 and -2 log cd · s / m 2 ) 4 weeks after injection. A representative ERG trace illustrates the conservation of a and b wave amplitudes in animals injected with AAV92YF-scCAG-RdCVFL compared to control animals injected with GFP or PBS. ERG recording of photopic ERG revealed a delayed decrease in cone ERG in eyes expressing RdCVFL, which was most prominent after 5 weeks of injection, although this difference is not statistically significant There wasn't.
AAV92YF−scCAG−RdCVFLを全身注射した暗所飼育動物におけるロドプシンmRNAに対するqRT−PCR
P1でAAV92YF−RdCVFL、GFP、又はRdCVFを注射し、完全な暗闇で飼育したP28の動物から収集されたmRNAに対して実施したqRT−PCRは、AAV92YF−RdCVFLを注射した動物においてロドプシンmRNAレベルの増加を明らかにしたが(82%±21%WT、p<0.05)、PBS(56%±6% WT)、AAV92YF−GFP(59%±15% WT)、又はAAV92YF−RdCVF(57%±16% WT)では増加はなかった。これらの結果は、標準的な明暗サイクルで飼育した動物で測定したロドプシンmRNAレベルと一緒に、この比較的速い網膜変性モデル(出生後数週間で光受容器の喪失を始める)において短期間に発現の効果が観察される可能性についてのRdCVFL送達の重要性を示す。なぜなら、AAV92YF−RdCVFLを注射して明所で飼育した動物においてロドプシンmRNAのレベルに対する効果が観察されなかったためである。
QRT-PCR for rhodopsin mRNA in dark reared animals injected systemically with AAV92YF-scCAG-RdCVFL
QRT-PCR performed on mRNA collected from P28 animals injected with AAV92YF-RdCVFL, GFP, or RdCVF at P1 and reared in complete darkness was at the rhodopsin mRNA level in animals injected with AAV92YF-RdCVFL. An increase was demonstrated (82% ± 21% WT, p <0.05), PBS (56% ± 6% WT), AAV92YF-GFP (59% ± 15% WT), or AAV92YF-RdCVF (57%) There was no increase at ± 16% WT). These results, along with rhodopsin mRNA levels measured in animals housed in a standard light-dark cycle, are expressed in a short period of time in this relatively fast retinal degeneration model (beginning of photoreceptor loss several weeks after birth) Shows the importance of RdCVFL delivery on the likelihood that the effects of. This is because no effect on the level of rhodopsin mRNA was observed in animals that were injected with AAV92YF-RdCVFL and reared in the light.
脂質過酸化の測定
チオバルビツール酸反応性物質(TBARS)アッセイを使用して、AAV92YF−scCAG−RdCVFL、AAV92YF−scCAG−RdCVF、AAV92YF−scCAG−GFP又はPBSで処置した網膜中の脂質過酸化副生成物マロンジアルデヒド(MDA)のレベルを決定した。3つのプールした網膜に対して試験を実施し、これを3回繰り返した。MDAレベルは、未処置の眼と比較して、RdCVFLで処置した眼において18%±0.9%減少した。
Measurement of lipid peroxidation Using the thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) assay, lipid peroxidation in retinas treated with AAV92YF-scCAG-RdCVFL, AAV92YF-scCAG-RdCVF, AAV92YF-scCAG-GFP or PBS The level of product malondialdehyde (MDA) was determined. The test was performed on three pooled retinas and was repeated three times. MDA levels were reduced by 18% ± 0.9% in eyes treated with RdCVFL compared to untreated eyes.
新規ウイルスバリアント7m8の硝子体内注射
本発明者等は、出生後15日目(P15)の硝子体内注射後のWT及びrd10マウスにおける新規ウイルスバリアント7m8のウイルス親和性及び発現パターンを特徴付けた。7m8は、硝子体内注射後に網膜外層を形質導入するよう開発されたAAV2のバリアントである(20)。重要なことに、このバリアントは、網膜下注射なしで光受容器を形質導入し、これは、傷害応答及び栄養因子の放出を引き起こすことが示された(22)。P15でのGFPをコードする自己相補性7m8ベクターの硝子体内注射は、注射後の1週間後に強い発現をもたらし、これはまたP45での眼底画像でも明確に視認できた。フラットマウントした網膜は、多数の光受容器が7m8によって形質導入されることを示した。網膜断片の共焦点イメージングは、WT及びrd10マウスにおいて神経節細胞層(GCL)、内顆粒層(INL)及び外顆粒層(ONL)内にある細胞中のGFP発現を明らかにした。
Intravitreal injection of the novel viral variant 7m8 We characterized the viral affinity and expression pattern of the novel viral variant 7m8 in WT and rd10 mice after intravitreal injection on the 15th day after birth (P15). 7m8 is a variant of AAV2 developed to transduce the outer retina after intravitreal injection (20). Importantly, this variant transduced photoreceptors without subretinal injection, which was shown to cause injury responses and trophic factor release (22). Intravitreal injection of a self-complementary 7m8 vector encoding GFP at P15 resulted in strong expression one week after injection, which was also clearly visible in the fundus image at P45. Flat-mounted retinas showed that many photoreceptors were transduced by 7m8. Confocal imaging of retinal fragments revealed GFP expression in cells in the ganglion cell layer (GCL), inner granule layer (INL) and outer granule layer (ONL) in WT and rd10 mice.
7m8の注射後のRdCVF発現のレベルを定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)によって評価した。RdCVF、RdCVFL又はGFPをコードするウイルスベクターを注射したP45のrd10マウスにおけるmRNAレベルを定量化した。予想の通り、RdCVF mRNAのレベルは、WTと比較して、対照のGFP注射rd10マウスにおいて低下した(4%±1%WT)。P14での7m8−scCAG−RdCVF又は7m8−scCAG−RdCVFLの眼内注射は、より高いレベルのRdCVF mRNAをもたらした。レベルは、7m8−scCAG−RdCVFを注射した動物では127%±35%WTであり、そして、7m8−scCAG−RdCVFLを注射した動物では91%±10%WTであった。ロドプシンレベルは、測定した全ての網膜において一様に低かった(RdCVF=3%±1%WT;RdCVFL=1%±1%WT;PBS 1%±1%WT)。データを平均+SDとして提示し、条件毎の動物はn=5である。 The level of RdCVF expression after 7m8 injection was assessed by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). MRNA levels in P45 rd10 mice injected with viral vectors encoding RdCVF, RdCVFL or GFP were quantified. As expected, RdCVF mRNA levels were reduced in control GFP injected rd10 mice compared to WT (4% ± 1% WT). Intraocular injection of 7m8-scCAG-RdCVF or 7m8-scCAG-RdCVFL with P14 resulted in higher levels of RdCVF mRNA. Levels were 127% ± 35% WT in animals injected with 7m8-scCAG-RdCVF and 91% ± 10% WT in animals injected with 7m8-scCAG-RdCVFL. Rhodopsin levels were uniformly low in all measured retinas (RdCVF = 3% ± 1% WT; RdCVFL = 1% ± 1% WT; PBS 1% ± 1% WT). Data are presented as mean + SD, n = 5 animals per condition.
錐体構造及び機能に対するRdCVF及びRdCVFLの発現の効果
次に、本発明者等は、暗所で飼育したrd10マウスにおける錐体救助に対するRdCVF及びRdCVFLをコードする7m8の眼内注射の効果を調べた。P14での7m8−scCAG−RdCVFLの注射は、PBS(65±5μV)又はGFP(69±7.3μV)を注射した眼と比較して、明所視ERGb波の振幅の小さな統計的に有意でない増加をもたらした(74±4.8μV)。7m8−scCAG−RdCVFの注射は、GFP又はPBSを注射した眼と比較して、明所視ERGb波振幅の振幅を有意に増加させた(89±7.9μV、p<0.05)。7m8−scCAG−RdCVF及び7m8−scCAG−RdCVFLの同時注射は、明所視ERGの大幅な救助をもたらし、これは、未処置の眼より53%高く(99.75±5.7μV、p<0.01)、RdCVF単独より17%高かった(p<0.05)。全ての動物で、1つの眼に、7m8−scCAG−GFP又はPBSを内部対照として注射した。
Effect of RdCVF and RdCVFL expression on cone structure and function Next, we investigated the effect of 7m8 intraocular injection encoding RdCVF and RdCVFL on cone rescue in rd10 mice housed in the dark. . Injection of 7m8-scCAG-RdCVFL at P14 is not statistically significant with small photopic ERGb wave amplitude compared to eyes injected with PBS (65 ± 5 μV) or GFP (69 ± 7.3 μV) There was an increase (74 ± 4.8 μV). Injection of 7m8-scCAG-RdCVF significantly increased the amplitude of photopic ERGb wave amplitude compared to eyes injected with GFP or PBS (89 ± 7.9 μV, p <0.05). Simultaneous injection of 7m8-scCAG-RdCVF and 7m8-scCAG-RdCVFL resulted in significant rescue of photopic ERG, which was 53% higher than untreated eyes (99.75 ± 5.7 μV, p <0 .01), 17% higher than RdCVF alone (p <0.05). In all animals, one eye was injected with 7m8-scCAG-GFP or PBS as an internal control.
7m8−scCAG−RdCVFを注射した眼における錐体標識
抗−S及びM/L−オプシン抗体を使用して、7m8−scCAG−RdCVF又は7m8−scCAG−GFPを注射した眼における錐体集団を標識し、そして、高解像度40×画像モザイクを作成した。標識は、錐体の数が、視神経頭に近い網膜の中心領域に最も顕著に増加したことを明らかにした。網膜全体にわたる標識した錐体の自動定量化は、反対側の7m8−scCAG−GFPを注射した目(S−錐体:1254±326、M/L−錐体 1112±419)と比較して、7m8−scCAG−RdCVFを発現する眼においてS−及びM/L−オプシンを発現する錐体の増加を明らかにした(S−錐体:1644±436 p<0.05、M/L−錐体:2205±264、p<0.05)。
Cone labeling in eyes injected with 7m8-scCAG-RdCVF Anti-S and M / L-opsin antibodies were used to label cone populations in eyes injected with 7m8-scCAG-RdCVF or 7m8-scCAG-GFP. And a high resolution 40 × image mosaic was created. The labeling revealed that the number of cones increased most significantly in the central region of the retina near the optic nerve head. Automatic quantification of labeled cones across the retina compared to eyes injected with the opposite 7m8-scCAG-GFP (S-cone: 1254 ± 326, M / L-cone 1112 ± 419) Revealed an increase in cones expressing S- and M / L-opsin in eyes expressing 7m8-scCAG-RdCVF (S-cone: 1644 ± 436 p <0.05, M / L-cone : 2205 ± 264, p <0.05).
P23HマウスにおけるRdCVF及びRdCVFLの発現の効果
次に、7m8を使用して、ホモ接合又はヘテロ接合P23Hマウス(優性網膜色素変性モデル)においてRdCVF又はRdCVFLを送達した。ERG記録の定量化は、7m8−scCAG−RdCVFの注射が、PBSを注射したホモ接合P23H/P23Hマウスと比較して明所視ERG振幅の増加をもたらしたことを示した(RdCVF:39±15.7μV、PBS:19±11.3μV、n=6、P<0.01)。ヘテロ接合P23H/+マウスでは、7m8−scCAG−RdCVFの注射は、対照のGFPで処置した反対側の眼と比較して、処置後4ヶ月まで明所視ERG記録の振幅の増加をもたらした(注射後1ヶ月、RdCVF:175±21.4μV対PBS:107±17.2μV、注射後4ヶ月、RdCVF:71.5±18μV対PBS:45±15.6μV、注射後6ヶ月、RdCVF:23.8±14.9μV対PBS:18±10.4μV)。対照的に、RdCVFLでの処置は、測定したいずれの時点においても明所視ERG記録の振幅のいかなる有意な変化ももたらさなかった(注射後1ヶ月、RdCVFL:135±47.3μV対PBS:120.25±53.7μV、注射後4ヶ月、RdCVFL:72±38μV対PBS:72.8±45.2μV、注射後6ヶ月、RdCVFL:47.2±55.8μV対PBS:31±32μV)。
Effect of RdCVF and RdCVFL expression in P23H mice Next, 7m8 was used to deliver RdCVF or RdCVFL in homozygous or heterozygous P23H mice (dominant retinal pigment degeneration model). Quantification of ERG recording showed that injection of 7m8-scCAG-RdCVF resulted in an increase in photopic ERG amplitude compared to homozygous P23H / P23H mice injected with PBS (RdCVF: 39 ± 15 .7 μV, PBS: 19 ± 11.3 μV, n = 6, P <0.01). In heterozygous P23H / + mice, injection of 7m8-scCAG-RdCVF resulted in an increase in the amplitude of photopic ERG recordings up to 4 months after treatment compared to the contralateral eye treated with control GFP ( 1 month after injection, RdCVF: 175 ± 21.4 μV vs. PBS: 107 ± 17.2 μV, 4 months after injection, RdCVF: 71.5 ± 18 μV vs. PBS: 45 ± 15.6 μV, 6 months after injection, RdCVF: 23 8 ± 14.9 μV vs. PBS: 18 ± 10.4 μV). In contrast, treatment with RdCVFL did not result in any significant change in the amplitude of photopic ERG recording at any time point measured (1 month post injection, RdCVFL: 135 ± 47.3 μV vs. PBS: 120 25 ± 53.7 μV, 4 months after injection, RdCVFL: 72 ± 38 μV vs. PBS: 72.8 ± 45.2 μV, 6 months after injection, RdCVFL: 47.2 ± 55.8 μV vs. PBS: 31 ± 32 μV).
結論
本発明者等は、RdCVFの送達戦略としてのAAVベクターの有効性を実証し、そして、RdCVFの発現が桿体錐体ジストロフィーを有する患者において錐体の喪失を遅延させる有望な戦略であることを示す。
CONCLUSION We have demonstrated the effectiveness of AAV vectors as RdCVF delivery strategies and that RdCVF expression is a promising strategy to delay cone loss in patients with rod cone dystrophy Indicates.
これらの結果は、血管内注射を介したAAVの送達を使用した網膜における機能的な光受容器救助を初めて実証する。 These results demonstrate for the first time functional photoreceptor rescue in the retina using AAV delivery via intravascular injection.
AAV92YFの全身送達と同様に、RdCVFをコードする7m8の眼内注射は、錐体機能を救助し、かつ、錐体生存を持続させた。最後に、7m8−scCAG−RdCVFの硝子体内投与後に観察される救助効果は、7m8−scCAG−RdCVFLの同時投与によって増強され、このことは、RdCVF及びRdCVFLの相乗活性を利用する共発現遺伝子治療戦略の潜在性を示唆している。 Similar to systemic delivery of AAV92YF, 7m8 intraocular injection encoding RdCVF rescued cone function and sustained cone survival. Finally, the rescue effect observed after intravitreal administration of 7m8-scCAG-RdCVF was enhanced by co-administration of 7m8-scCAG-RdCVFL, a co-expressed gene therapy strategy that utilizes the synergistic activity of RdCVF and RdCVFL Suggests the potential.
まとめると、これらの実験は、網膜における、異なる活性を有するRdCVFの2つのアイソフォームをコードする二機能性遺伝子としてのNXNL1の役割を支持している。ここで、RdCVFは、錐体生存を支援すると示され、一方で、RdCVFLは、錐体に対して直接的な効果をほとんど有さないが、チオオキシドレダクターゼ活性を通して桿体機能を保護する。 Taken together, these experiments support the role of NXNL1 as a bifunctional gene encoding two isoforms of RdCVF with different activities in the retina. Here, RdCVF has been shown to support cone survival, while RdCVFL has little direct effect on cones, but protects rod function through thiooxide reductase activity.
実施例2:RdCVF及びRdCVFLの組み合わせは、相乗効果をもたらす
以下の構築物を産生し、AAV2ベクターに導入した。
Example 2: Combination of RdCVF and RdCVFL produces synergistic effects The following constructs were produced and introduced into the AAV2 vector.
プロウイルスプラスミドp618及びそのエレメントは、WO2012158757A1として公開されている国際特許出願及び刊行物(33)に記載されている。 Proviral plasmid p618 and its elements are described in the international patent application and publication (33) published as WO2012158757A1.
2xRdCVF:プラスミドp857及びAAV CT−39
CT−37(RdCVFスタッファー)と比較してRdCVFの発現のレベルを増加するようにP857/CT39を設計して、網膜色素変性(RP)を患っている患者において十分な錐体保護を達成した。
2xRdCVF: plasmid p857 and AAV CT-39
P857 / CT39 was designed to increase the level of RdCVF expression compared to CT-37 (RdCVF stuffer) to achieve sufficient cone protection in patients with retinitis pigmentosa (RP).
RdCVF−RdCVFL:プラスミドp853及びAAV CT−35
このベクターは、RdCVFのショートアイソフォーム及びロングアイソフォームを同時発現することができる。
RdCVF-RdCVFL: plasmid p853 and AAV CT-35
This vector can co-express the short isoform and long isoform of RdCVF.
これらのベクターを使用して、ブタ網膜色素上皮(RPE)細胞においてRdCVF及び/又はRdCVFLタンパク質を発現させることに成功した。これらの培養物の保護効果を、ニワトリ胚由来の錐体が豊富な培養物において評価し、非常に満足できるものであった。 Using these vectors, RdCVF and / or RdCVFL proteins were successfully expressed in porcine retinal pigment epithelium (RPE) cells. The protective effects of these cultures were evaluated in cultures rich in chick embryo derived cones and were very satisfactory.
また、この構築物を、網膜下注射後のrd1マウスの錐体に対する保護効果について試験した。錐体の密度の有意な増加が観察された(図3を参照のこと)。 This construct was also tested for protective effect on the cones of rd1 mice after subretinal injection. A significant increase in cone density was observed (see FIG. 3).
結論として、本発明者等は、単一の発現ベクター中のNXNL1遺伝子のショートアイソフォーム及びロングアイソフォーム(RdCVF及びRdCVFL)の組み合わせが、網膜におけるインサイチューの錐体生存率を高める際に相乗効果を提供することを示した。 In conclusion, the inventors have shown that the combination of the short and long isoforms of the NXNL1 gene (RdCVF and RdCVFL) in a single expression vector has a synergistic effect in increasing in situ cone viability in the retina. Showed that to provide.
本発明に係る組み合わせは、錐体変性及び他のニューロン変性を治療及び/又は予防するのに有用である。 The combinations according to the invention are useful for treating and / or preventing cone degeneration and other neuronal degeneration.
参考文献
本出願を通して、種々の参考文献が、本発明が関連する分野の最新技術を記載している。これらの参考文献の開示は、参照によって本開示に組み入れられる。
References Throughout this application, various references describe the state of the art in the field to which this invention pertains. The disclosures of these references are incorporated into this disclosure by reference.
Claims (14)
−NXNL1遺伝子のショートアイソフォーム、桿体由来錐体生存因子(RdCVF)をコードする第一の核酸を含む第一の発現ベクター、及び
−NXNL1遺伝子のロングアイソフォーム(RdCVFL)をコードする第二の核酸を含む第二の発現ベクターを含むキットオブパーツ。 A kit of parts for use in a method for treating a photoreceptor degeneration disorder, comprising:
A first expression vector comprising a first nucleic acid encoding a rod-derived cone survival factor (RdCVF), and a second encoding a long isoform of the NXNL1 gene (RdCVFL) A kit of parts comprising a second expression vector comprising a nucleic acid.
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